RU145383U1 - ACTIVE SEMITRAILER DRIVE CONTROL SYSTEM - Google Patents

Abstract

1. Система управления приводом активного полуприцепа, содержащая гидростатический привод, следящую систему, блок управления с исполнительным механизмом, стыковочные соединения с системами тягача, отличающаяся тем, что гидростатический привод состоит из гидронасоса, питающегося от силовой установки, реверсивных регулируемых гидромоторов, интегрированных в оси полуприцепа, гидравлического бака с фильтром, радиатора охлаждения рабочей жидкости, предохранительного клапана и системы трубопроводов и электрожгутов, при этом блок управления, выполненный в виде электронного блока, обрабатывает сигналы от системы слежения, состоящей из датчиков вращения колес, и передает их на исполнительный механизм, выполненный в виде блока электроклапанов, регулирующий давление и расход жидкости в гидросистеме, синхронизируя этим скорость и крутящий момент колес полуприцепа с колесами тягача.2. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что питание гидронасоса осуществляется от силовой установки тягача.3. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что питание гидронасоса осуществляется от автономной силовой установки.4. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что стыковочные соединения с системами тягача выполнены быстроразъемными.1. An active semi-trailer drive control system comprising a hydrostatic drive, a follow-up system, a control unit with an actuator, docking connections to the tractor systems, characterized in that the hydrostatic drive consists of a hydraulic pump powered by a power unit, reversible adjustable hydraulic motors integrated in the axle of the semi-trailer , a hydraulic tank with a filter, a radiator for cooling the working fluid, a safety valve and a system of pipelines and electric harnesses, while the unit is controlled I, made in the form of an electronic unit, processes the signals from the tracking system, consisting of wheel rotation sensors, and transfers them to the actuator, made in the form of a block of electrovalves, which regulates the pressure and flow rate of the fluid in the hydraulic system, synchronizing the speed and torque of the wheels of the semi-trailer with tractor wheels. 2. The control system according to claim 1, characterized in that the hydraulic pump is powered from the power plant of the tractor. 3. The control system according to claim 1, characterized in that the hydraulic pump is powered from an autonomous power plant. 4. The control system according to claim 1, characterized in that the docking connections to the tractor systems are quick disconnect.

Description

Полезная модель относится к области транспортного машиностроения и может быть использована при создании автопоездов, состоящих из тягача и полуприцепа.The utility model relates to the field of transport engineering and can be used to create road trains consisting of a tractor and semitrailer.

Известен автопоезд НАМИ-058С-862, выпускаемый в 1965-1968 гг., который оснащен механическим или гидромеханическим приводом колес полуприцепа. В известном устройстве крутящий момент передается на редуктора ведущих мостов прицепа посредством карданных валов от коробки отбора мощности тягача или через гидронасос тягача и гидромотор прицепа (Лепешкин А.В. Опыт использования и перспективы создания многоприводных колесных машин повышенной проходимости. Известия МГТУ «МАМИ». Научный рецензируемый журнал. - М., МГТУ «МАМИ», №2 (10), 2010. с. 54-65).The well-known NAMI-058C-862 road train, manufactured in 1965-1968, which is equipped with a mechanical or hydromechanical drive of the wheels of the semi-trailer. In the known device, the torque is transmitted to the gearbox of the trailer’s driving axles via cardan shafts from the tractor’s power take-off box or through the tractor’s hydraulic pump and trailer hydraulic motor (Lepeshkin A.V. Experience of using and prospects for creating multi-wheel wheeled off-road vehicles. News MSTU MAMI. Scientific peer-reviewed journal. - M., MSTU "MAMI", No. 2 (10), 2010. S. 54-65).

Известен привод колес полуприцепа активного автопоезда, содержащий два карданных вала, связанные между собой соединительным устройством, источник сжатого воздуха, при этом соединительное устройство выполнено в виде пневматической муфты, управляемой пневматическим клапаном следящего действия, расположенным между источником сжатого воздуха и муфтой, пневматическим краном следящего действия, соединенным с пневматическим клапаном следящего действия, электропневмоклапаном, соединяющим пневматическую муфту с атмосферой, и датчиком крутящего момента, установленным на карданном валу, связывающем муфту и ведущие колеса (патент RU 2167779, публ. 27.05.2001 г.).A drive wheel of an active road train semi-trailer is known, comprising two driveshafts connected to each other by a connecting device, a compressed air source, the connecting device being made in the form of a pneumatic coupling controlled by a pneumatic follow-up valve located between the compressed air source and the coupling, a pneumatic follow-up valve connected to a pneumatic follow-up valve, an electro-pneumatic valve connecting the pneumatic coupling to the atmosphere, and a sensor torque installed on the driveshaft connecting the clutch and drive wheels (patent RU 2167779, publ. 05.27.2001).

Известна трансмиссия автопоезда с ведущими колесами прицепа, содержащая сцепление, коробку передач с входным и выходным валами, дифференциальный механизм, один вал которого связан с двигателем, второй вал через сцепление - с входным валом коробки передач, соединенной выходным валом с ведущими колесами тягача, а третий вал - с генератором, соединенным электрически с электродвигателем, связанным с ведущими колесами прицепа, при этом с целью упрощения управления, входной вал коробки передач связан с рамой тягача управляемой соединительной муфтой (патент RU 2011558, публ. 30.04.1994 г.).Known transmission trains with drive wheels of the trailer, containing a clutch, gearbox with input and output shafts, a differential mechanism, one shaft of which is connected to the engine, the second shaft through the clutch - with the input shaft of the gearbox connected by the output shaft to the drive wheels of the tractor, and the third shaft - with a generator connected electrically to an electric motor connected to the drive wheels of the trailer, while in order to simplify control, the input shaft of the gearbox is connected to the frame of the tractor controlled uftoy (RU Patent No. 2011558, publ. 30.04.1994 city).

Основными недостатками известных устройств являются:The main disadvantages of the known devices are:

- механическая передача мощности на все колеса тягача и полуприцепа, приводящая к вращению с одинаковой скоростью при постоянном соотношении угловых скоростей колес тягача и полуприцепа, что при движении в повороте или на дорогах с низким коэффициентом сцепления вызывает пробуксовку колес и снижение проходимости;- mechanical transmission of power to all wheels of the tractor and the semi-trailer, leading to rotation at the same speed with a constant ratio of the angular speeds of the wheels of the tractor and the semi-trailer, which when driving in a turn or on roads with a low coefficient of adhesion causes wheel slippage and reduced throughput;

- значительная конструкционная масса механических элементов конструкции привода, снижающая грузоподъемность полуприцепа в целом;- significant structural mass of the mechanical elements of the drive structure, reducing the carrying capacity of the semi-trailer as a whole;

- малый дорожный просвет, т.е. элементы механической трансмиссии полуприцепа основаны на элементах трансмиссии тягача: карданных валах и мостах с редукторами;- low ground clearance, i.e. mechanical transmission elements of the semi-trailer are based on tractor transmission elements: cardan shafts and axles with gearboxes;

- ограниченность углов поворота полуприцепа, т.к. карданный вал, оборудованный крестовинами, имеет ограничения по углу поворота в 10-12 градусов, а карданный вал, оборудованный шарниром равных угловых скоростей, ограничивается углом поворота 35-40 градусов, при больших углах поворота ресурс карданного вала значительно сокращается;- limited rotation angles of the semitrailer, as a cardan shaft equipped with crosses has restrictions on the angle of rotation of 10-12 degrees, and a cardan shaft equipped with a hinge of equal angular speeds is limited by an angle of rotation of 35-40 degrees, with large angles of rotation, the resource of the cardan shaft is significantly reduced;

- необходимость седельного тягача, оборудованного коробкой отбора мощности и рассчитанного для стыковки с карданным валом полуприцепа или с установленным генератором, кроме того, длительность процесса стыковки полуприцепа и тягача.- the need for a tractor unit equipped with a power take-off and designed for docking with the propeller shaft of the semi-trailer or with an installed generator, in addition, the duration of the docking process of the semi-trailer and tractor.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение эффективности использования полуприцепа в составе автопоездов в различных дорожных и климатических условиях.The problem the utility model aims to solve is to increase the efficiency of using the semi-trailer as a part of road trains in various road and climatic conditions.

Техническим результатом, достигаемым при осуществлении полезной модели, является улучшение эксплуатационных характеристик автопоездов различного назначения за счет применения приводных осей полуприцепа с системой регулируемого гидростатического привода.The technical result achieved in the implementation of the utility model is to improve the operational characteristics of road trains for various purposes through the use of drive axles of a semitrailer with an adjustable hydrostatic drive system.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается системой управления приводом активного полуприцепа, содержащей гидростатический привод, следящую систему, блок управления с исполнительным механизмом, стыковочные соединения с системами тягача. Согласно полезной модели, гидростатический привод состоит из гидронасоса, питающегося от силовой установки, реверсивных регулируемых гидромоторов, интегрированных в оси полуприцепа, гидравлического бака с фильтром, радиатора охлаждения рабочей жидкости, предохранительного клапана, блока управления, блока исполнительных клапанов и системы трубопроводов и электрожгутов. При этом блок управления, выполненный в виде электронного блока, обрабатывает сигналы от системы слежения, состоящей из датчиков вращения колес тягача и полуприцепа и передает их на исполнительный механизм, выполненный в виде блока электроклапанов, регулирующий давление и расход жидкости в гидросистеме, синхронизируя этим скорость и крутящий момент колес полуприцепа с колесами тягача. Питание гидронасоса осуществляется от силовой установки тягача (посредством коробки отбора мощности) или автономной силовой установки.The specified technical result in the implementation of the utility model is achieved by the drive control system of an active semi-trailer containing a hydrostatic drive, a tracking system, a control unit with an actuator, docking connections to the tractor systems. According to a utility model, a hydrostatic drive consists of a hydraulic pump powered by a power plant, reversible adjustable hydraulic motors integrated in the axles of a semi-trailer, a hydraulic tank with a filter, a radiator for cooling a working fluid, a safety valve, a control unit, an executive valve block, and a piping system and electric harnesses. In this case, the control unit, made in the form of an electronic unit, processes the signals from the tracking system, consisting of rotation sensors of the wheels of the tractor and semi-trailer, and transfers them to the actuator, made in the form of a block of electrovalves, which regulates the pressure and flow rate of the fluid in the hydraulic system, thereby synchronizing the speed and the torque of the wheels of the semi-trailer with the wheels of the tractor. The power of the hydraulic pump is carried out from the power plant of the tractor (through the power take-off) or an autonomous power plant.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 изображена принципиальная гидросхема с питанием гидронасоса от коробки отбора мощности тягача, на фиг. 2 изображена принципиальная гидросхема с питанием гидронасоса от автономной силовой установки, на фиг. 3 представлена схема расположения элементов гидропривода на автопоезде с питанием гидронасоса от коробки отбора мощности тягача, на фиг. 4 представлена схема расположения элементов гидропривода на автопоезде с питанием гидронасоса от автономной силовой установки.The essence of the proposed utility model is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a schematic hydraulic circuit powered by a hydraulic pump from a tractor power take-off, FIG. 2 shows a schematic hydraulic circuit powered by a hydraulic pump from an autonomous power plant; FIG. 3 shows the arrangement of hydraulic drive elements on a road train powered by a hydraulic pump from the tractor power take-off, FIG. 4 shows the layout of the hydraulic drive elements on a road train powered by a hydraulic pump from an autonomous power plant.

Полезная модель содержит гидронасос 1, питающийся от коробки отбора мощности тягача или на автономной силовой установки, реверсивные регулируемые гидромоторы 2, интегрированные в оси полуприцепа, масляный бак 3 с фильтром 4, масляный радиатор 5, предохранительный клапан 6, систему трубопроводов 7, стыковочные гидравлические соединения 8 с системами тягача, электронный блок управления с блоком электроклапанов 9, датчики вращения колес 10. Управление системой осуществляется от пульта управления 11, смонтированного в кабине водителя или выполненного в виде пульта мобильного типа.The utility model contains a hydraulic pump 1 powered by a tractor power take-off or on an autonomous power plant, reversible adjustable hydraulic motors 2 integrated in the axles of the semi-trailer, an oil tank 3 with a filter 4, an oil cooler 5, a safety valve 6, a piping system 7, hydraulic docking connections 8 with tractor systems, an electronic control unit with an electrovalve block 9, wheel rotation sensors 10. The system is controlled from the control panel 11 mounted in the driver's cab or In the form of a mobile type remote control.

Стыковка тягача и полуприцепа осуществляется с помощью гидравлического и электрического быстроразъемных соединений, что обеспечивает стыковку тягача и полуприцепа за короткий промежуток времени. А при оснащении полуприцепа автономной силовой установкой привода возможно использовать любой серийный тягач, без каких-либо доработок.Docking of the tractor and semitrailer is carried out using hydraulic and electric quick disconnect connections, which ensures docking of the tractor and semitrailer in a short period of time. And when equipping the semitrailer with an autonomous power unit of the drive, it is possible to use any serial tractor, without any modifications.

Система управления приводом активного полуприцепа работает следующим образом.The drive control system of the active semi-trailer operates as follows.

При преодолении сложного участка дороги или дороги с низким коэффициентом сцепления водитель тягача с помощью пульта управления активирует систему. При этом рабочая жидкость из маслобака поступает в гидронасос и нагнетается к блоку электроклапанов. Электронный блок управления получает информацию о скорости движения от датчиков вращения колес тягача и от датчиков вращения колес полуприцепа (например, датчиков ABS - антиблокировочной тормозной системы), анализирует эти показатели и синхронизирует скорость вращения посредством передачи команд блоку клапанов. Блок клапанов регулирует расход и давление рабочей жидкости в автоматическом режиме для каждого гидромотора, которые непосредственно приводят в движение колеса полуприцепа. При увеличении угловой скорости у одного из колес полуприцепа, относительно других и относительно колес тягача, т.е. в режиме пробуксовки, электронный блок управления ограничивает подачу в него рабочей жидкости.When overcoming a difficult section of a road or a road with a low coefficient of adhesion, the tractor driver activates the system using the control panel. In this case, the working fluid from the oil tank enters the hydraulic pump and is pumped to the block of electrovalves. The electronic control unit receives information about the speed from the sensors of rotation of the wheels of the tractor and from the sensors of rotation of the wheels of the semi-trailer (for example, sensors ABS - anti-lock braking system), analyzes these indicators and synchronizes the speed of rotation by transmitting commands to the valve block. The valve block controls the flow and pressure of the working fluid in automatic mode for each hydraulic motor, which directly drive the wheels of the semi-trailer. With an increase in the angular velocity of one of the wheels of the semi-trailer, relative to the others and relative to the wheels of the tractor, i.e. in slip mode, the electronic control unit restricts the flow of working fluid into it.

В случае восстановления нормальных дорожных условий при превышении порога допустимой скорости система автоматически отключается, и дальнейшее движение автопоезда осуществляется только посредством тягача.In the case of restoration of normal road conditions when exceeding the threshold of permissible speed, the system automatically turns off, and further movement of the road train is carried out only by means of the tractor.

Использование полезной модели позволяет снизить массу компонентов активного полуприцепа, исключить пробуксовку колес полуприцепа при низком сцеплении с дорожным покрытием и, соответственно, снизить потери мощности двигателя, а также упростить процесс стыковки тягача и полуприцепа.Using the utility model allows to reduce the weight of the components of the active semi-trailer, to prevent slipping of the wheels of the semi-trailer with low traction and, consequently, to reduce engine power losses, and also to simplify the process of docking the tractor and semi-trailer.

Кроме того, система дает возможность применять минимально необходимую для сложных условий эксплуатации мощность двигателя, что соответственно, снижает расход топлива, уменьшает нагруженность приводов колес полуприцепа и позволяет использовать для преодоления сложных участков тягач с меньшей мощностью двигателя.In addition, the system makes it possible to use the engine power minimum necessary for difficult operating conditions, which, accordingly, reduces fuel consumption, reduces the load on the wheel drive of the semi-trailer and allows the use of tractors with lower engine power to overcome difficult sections.

Claims (4)

1. Система управления приводом активного полуприцепа, содержащая гидростатический привод, следящую систему, блок управления с исполнительным механизмом, стыковочные соединения с системами тягача, отличающаяся тем, что гидростатический привод состоит из гидронасоса, питающегося от силовой установки, реверсивных регулируемых гидромоторов, интегрированных в оси полуприцепа, гидравлического бака с фильтром, радиатора охлаждения рабочей жидкости, предохранительного клапана и системы трубопроводов и электрожгутов, при этом блок управления, выполненный в виде электронного блока, обрабатывает сигналы от системы слежения, состоящей из датчиков вращения колес, и передает их на исполнительный механизм, выполненный в виде блока электроклапанов, регулирующий давление и расход жидкости в гидросистеме, синхронизируя этим скорость и крутящий момент колес полуприцепа с колесами тягача.1. An active semi-trailer drive control system comprising a hydrostatic drive, a follow-up system, a control unit with an actuator, docking connections to the tractor systems, characterized in that the hydrostatic drive consists of a hydraulic pump powered by a power unit, reversible adjustable hydraulic motors integrated in the axle of the semi-trailer , a hydraulic tank with a filter, a radiator for cooling the working fluid, a safety valve and a system of pipelines and electric harnesses, while the unit is controlled I, made in the form of an electronic unit, processes the signals from the tracking system, consisting of wheel rotation sensors, and transfers them to the actuator, made in the form of a block of electrovalves, which regulates the pressure and flow rate of the fluid in the hydraulic system, synchronizing the speed and torque of the wheels of the semi-trailer with tractor wheels. 2. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что питание гидронасоса осуществляется от силовой установки тягача.2. The control system according to claim 1, characterized in that the hydraulic pump is powered from the power plant of the tractor. 3. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что питание гидронасоса осуществляется от автономной силовой установки.3. The control system according to claim 1, characterized in that the hydraulic pump is powered by an autonomous power plant. 4. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что стыковочные соединения с системами тягача выполнены быстроразъемными.

4. The control system according to claim 1, characterized in that the docking connections to the tractor systems are quick disconnect.